[发明专利]一种基于圆柱型TSV的矩形波导滤波器

说明书

本发明公开了一种基于圆柱型TSV的矩形波导滤波器，包括采用重布线层RDL技术制作的顶面金属和底面金属，顶面金属和底面金属之间通过侧壁金属连接，侧壁金属内部纵向安装有模片，侧壁金属和膜片整体镶嵌在高电阻率的半导体衬底中，顶面金属、底面金属与衬底的交界处均设置有氧化硅填充块。本发明的矩形波导滤波器应用TSV技术进行深孔刻蚀和金属填充，制作侧壁金属和模片，应用重布线层RDL技术制作顶面金属和底面金属，使其与内部器件进行级联，有效解决了THz波器件的集成化微型化问题。

技术领域

本发明属于电子器件技术领域，具体涉及一种基于圆柱型TSV的矩形波导滤波器。

背景技术

现代通信技术的不断发展，使得滤波器成为整个通信系统中的一个重要部件，滤波器的主要作用是筛选有用信号最大程度无衰减的通过滤波器，使无用信号得到最大程度衰减，波导滤波器是比较常见的滤波器之一。

现代通信技术不断追求数据的高速传输，伴随着5G网络信号的快速发展，人们开始对亚毫米波和频率为300GHz-3000GHz波的研究。亚毫米波的频率已经达到太赫兹(THz)级别，THz波是介于微波和红外之间的电磁波，波长在0.03-3mm之间，频率为0.1-10THz，THz波拥有和光波相同的直进性，同时具有与电波相类似的穿透性和吸收性，在通信、医学、生物甚至包含反恐行动等领域展示出了强大的应用优势，具有广阔的发展前景。

进行THz波的研究，滤波器是至关重要的部件，而且对滤波器有很大的设计要求。传统滤波器的结构继承了金属波导的原有结构，不能与主流集成电路的平面工艺兼容，不利于滤波器的系统集成。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于圆柱型TSV的矩形波导滤波器，解决现有滤波器不能与主流集成电路的平面工艺兼容的问题。

本发明采用的技术方案是，一种基于圆柱型TSV的矩形波导滤波器，包括顶面金属和底面金属，顶面金属和底面金属之间通过侧壁金属连接，侧壁金属内部纵向安装有模片。

本发明的技术特征还在于，

所述侧壁金属包括相互平行设置的两排硅通孔。

所述模片可分成六组，每组包括相对应的两块膜片。

所述中间两组膜片中的每块膜片均由三个圆柱形硅通孔组成，其余膜片由两个圆柱形硅通孔组成。

所述每个侧壁金属包括三十七个圆柱形硅通孔。

所述组成侧壁金属与膜片的圆柱形硅通孔高度均为100μm，直径均为10μm。

所述膜片中每个相邻圆柱形硅通孔的间距大于等于10μm。

所述侧壁金属和膜片整体镶嵌在高电阻率的半导体衬底中。

所述顶面金属、底面金属与衬底的交界处均设置有氧化硅填充块。

所述顶面金属和底面金属均采用重布线层RDL工艺制作。

本发明的有益效果是：

(1)本发明应用TSV技术进行深孔刻蚀和金属填充，制作侧壁金属和模片，应用重布线层(RDL)技术制作顶面金属和底面金属，使其与内部器件进行级联，有效解决了THz波器件的集成化微型化问题。

(2)本发明通过设置六组膜片构成了内部的五组谐振器，可以使得电磁波在传输的过程中增加不断反射的频率和次数，从而得到更大的截至频率；极大的减少了传输的高频电磁波的损耗，使低频电磁波更快的衰减，从而起到高效的高频滤波效果。

附图说明

图1是本发明的矩形波导滤波器的结构示意图；

图2是本发明的矩形波导滤波器中侧壁金属和膜片相应位置关系示意图。